¿Puedes convertirte en un analista autodidacta de elementos finitos / dinámica de fluidos computacional sin un título?

Responderé para CFD, sin embargo, la misma razón puede aplicarse también a FEA.

Para aplicar con éxito la dinámica de fluidos computacional para la resolución de problemas, necesita conocimientos en los siguientes temas:

1. física (dinámica de fluidos + más transferencia de calor / masa)

2. matemáticas (métodos numéricos)

Los paquetes de software CFD modernos son muy fáciles de usar y pueden tentar a un ingeniero a seguir un par de tutoriales y aprender con el ejemplo. Además, la mayoría de los códigos se basan en el método de volumen finito, que conserva la masa de forma predeterminada. Esto significa que, casi independientemente de lo que haga, su solución se verá bien, es decir, el fluido fluirá en la dirección correcta y se conservará la masa. Sin embargo, esto no significa que el flujo calculado sea correcto y coincida con los experimentos. Incluso los parámetros integrales como la caída de presión no coincidirán, y mucho menos los perfiles de velocidad.

No recomiendo que tome este camino fácil.

En cambio, debe aprender la dinámica de fluidos para saber, antes de comenzar su simulación, qué tipo de resultados debe esperar. Esto es importante; ya que te ayudará a configurar la simulación y preparar la malla computacional. Además, le ayudará a interpretar los resultados e identificar posibles mejoras de diseño, lo que dará como resultado un mejor rendimiento del dispositivo simulado.

El flujo de fluido se rige por ecuaciones diferenciales parciales, la comprensión de la forma en que funcionan los métodos numéricos es esencial para comprender la convergencia de la solución y obtener información sobre qué hacer, cuando la simulación no funciona (o cuando no coincide con los experimentos).

Para volver al clima puedes autodidacta. Claro, no veo por qué no. Los libros de texto modernos son amigables para los estudiantes. Seguro que probablemente tomará más esfuerzo en comparación con asistir a la universidad, pero se puede hacer.

Recomiendo comenzar con matemáticas superiores. Debe estar familiarizado con la integración, derivadas, rizos, divergencia, vectores, tensores, ecuaciones diferenciales parciales. Luego, pase a la dinámica de fluidos: comience con fluidos ideales, pase a fluidos viscosos y las ecuaciones de Navier-Stokes y finalmente termine con el modelado de turbulencia (en prácticamente todas las aplicaciones de ingeniería de CFD se modela la turbulencia). Finalmente, estudie los métodos numéricos en general: resolución de sistemas de ecuaciones lineales, sistemas de ecuaciones no lineales (las ecuaciones de Navier-Stokes son no lineales) y el método de volumen finito (que se usa comúnmente en CFD). Las simulaciones de CFD son usualmente intensivas en computadora y generalmente se ejecutan en clústeres de cómputo. Estos se ejecutan en Linux usando MPI o bibliotecas paralelas openmp. Conocimientos básicos de estas ayudas.

Ahora, está listo para recoger su código CFD comercial / de código abierto y comenzar a trabajar en tutoriales.

Buena suerte.

Es muy difícil, pero si sigue preguntando “por qué” cada vez que realiza algún paso en el software, entonces sí, es posible.

Trabajé como analista de FE en una empresa (antes de comenzar mi maestría) y recuerdo quedarme atrapado en muchos pasos. No entendería por qué estaba haciendo un paso en particular, pero el principal problema con la industria es que no siempre tienes tiempo para profundizar en la teoría.

Además, muchas veces (o más bien siempre), tendrías limitaciones de tiempo para terminar una tarea en particular, haciendo que la parte de estudio sea muy difícil. Por lo tanto, incluso si pudiera preguntar por qué, puede que no haya tiempo suficiente para obtener las respuestas.

Sin duda, podría adquirir un conjunto de habilidades diferente en la industria, que en el ámbito académico es difícil. Pero en su mayoría están relacionados con el punto de vista de la aplicación.

PD: Pero si quieres saber las cosas reales (qué software está haciendo dentro para dar un montón de números y algunas tramas coloridas), tal vez puedas comenzar desde aquí.

Introducción a los métodos de elementos finitos